Различие в функции икроножной и камбаловидной мышц объясняется разницей длины их мышечных волокон, типа строения волокон и анатомических прикреплений к костным или другим образованиям. Функционально икроножная мышца является двусуставной мышцей, укорачивающейся при сгибании коленного сустава, при этом ее рычаговые данные улучшают функцию голеностопного сустава во время полного разгибания коленного сустава. Вместе с тем камбаловидная мышца перекрывает только голеностопный сустав и механически не зависит от угла сгибания коленного сустава.
Главное действие икроножной мышцы, когда стопа находится в расслабленном состоянии и не двигается, заключается в обеспечении мощного подошвенного сгибания в голеностопном суставе, при этом она может вызывать супинацию. Несмотря на то что обе головки икроножной мышцы прикрепляются на задней поверхности бедренной кости выше коленного сустава, эта мышца весьма незначительно влияет на сгибание самого коленного сустава, особенно при полном его разгибании. Такое анатомическое прикрепление к бедренной кости проксимального конца икроножной мышцы предназначено для регуляции длины самой мышцы и обеспечения ею мощной стабилизации коленного сустава.
Действия
Икроножная мышца помогает сгибать коленный сустав, на уровне голеностопного сустава вместе с камбаловидной мышцей (через пяточное сухожилие) она представляет собой подошвенный сгибатель стопы, когда колено разогнуто; когда колено согнуто, икроножная мышца теряет свою эффективность и подошвенное сгибание стопы осуществляется только камбаловидной мышцей.
При сокращении в момент полной нагрузки массы тела на полностью выпрямленную конечность икроножная мышца соучаствует в стабилизации коленного сустава [130].
Икроножная мышца также супинирует стопу. Duehenne [44] наблюдал такую супинацию стопы во время стимулирования любой из головок мышцы. Он объяснял это движение стопы тем, что сила подошвенного сгибания передается через пяточную кость в первую очередь на кубовидную кость, которая в свою очередь направляет эту силу только на IV–V плюсневые кости. Этот механизм движения был также продемонстрирован Anderson [8]. Поскольку сила приходится только на наружную сторону стопы, супинация возникает при сильном подошвенном сгибании стопы.
Несмотря на то что икроножная мышца, как уже сообщалось, участвует в сгибании коленного сустава [36, 130], Duchenne [44] подчеркнул, что при стимулировании головок икроножной мышцы сгибание является очень слабым. К счастью, воздействие на колено очень слабое, если колено разогнуто, поскольку в общем эта мышца функционирует с большей силой (в голеностопном суставе), когда колено должно быть стабилизировано, как, например, во время бега или прыжков. Вместе с тем, улучшая рычаговое действие со стороны икроножной мышцы при сгибании коленного сустава, когда голень сгибается под углом до 90°, мышечное воздействие на сгибание приобретает особое значение.
Относительная активность камбаловидной мышцы и медиальной головки икроножной мышцы заметно изменяется при необходимости одновременно согнуть колено и стопу в голеностопном суставе [65]. При согнутом до угла 90° коленном суставе и фиксированном в нейтральном положении голеностопном суставе испытуемых, сидящих на стуле, просят сделать попытки выполнить комбинацию движений, включающих сгибание в коленном и голеностопном суставах на 25, 50 и 100 % от их произвольной максимальной силы. В икроножной мышце отмечена повышенная электрическая активность при всех попытках. При возрастании совместных усилий коленного и голеностопного суставов активность икроножной мышцы значительно возрастает, тогда как активность камбаловидной мышцу снижается [65]. Такая избирательная активность икроножной мышцы, очевидно, объясняется тем, что при сгибании коленного сустава вырабатывается большая сила, чем при его разгибании. Это происходит несмотря на укорочение этой мышцы при сгибании коленного сустава.
Функционально латеральная и медиальная головки икроножной мышцы различны между собой, Andriacchi и соавт. [10], используя очень тонкие проволочные электроды, тестировали икроножные мышцы у четырех здоровых мужчин, выполнявших изометрические сгибательные движения, чтобы преодолеть сопротивление разгибателя коленного сустава мощностью до 32 н/м, удерживая коленный сустав согнутым до угла 40°. ЭМГ-активность латеральной головки икроножной мышцы при попытке согнуть колено достигала лишь 10–20 % от максимальной ЭМГ-активности при всех тестированных углах и уровнях силы. Величина прилагаемой силы колебалась в пределах от 8 до 32 н/м. Очень мощно на попытку согнуть коленный сустав реагировала медиальная головка икроножной мышцы; ее ЭМГ-активность достигала 70 % от максимума при силе 32 н/м [10].